आंदोलनकारी बाधा
केंद्र में स्थापित आंदोलनकारियों के साथ बेलनाकार प्रक्रिया टैंक एक क्लासिक हीट एक्सचेंजर डिजाइन चुनौती पेश करते हैं। एक विसर्जन हीटर के लिए आदर्श स्थान {{2}टैंक क्रॉस{{3}सेक्शन {{4}में समान रूप से वितरित होता है, जो आंदोलनकारी शाफ्ट द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। हीट एक्सचेंजर को शाफ्ट रोटेशन, इम्पेलर एक्सेस और टैंक की सफाई के लिए पर्याप्त निकासी प्रदान करते हुए शाफ्ट और टैंक की दीवार के बीच कुंडलाकार स्थान में फिट होना चाहिए।
एक मानक आयताकार पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ग्रिड बड़े बिना गर्म किए गए क्षेत्रों को छोड़े या आंदोलनकारी के साथ हस्तक्षेप किए बिना इस स्थान में फिट नहीं हो सकता है। एक कस्टम हेडर ज्योमेट्री {{1}गोलाकार या खंडित {{2}उपलब्ध कुंडलाकार आयतन के अनुरूप होती है और स्थापित गर्मी हस्तांतरण सतह को अधिकतम करती है।
वलयाकार हैडर डिज़ाइन
हीट एक्सचेंजर को आंदोलनकारी शाफ्ट के लिए एक केंद्रीय उद्घाटन के साथ एक गोलाकार ग्रिड के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। दो हेडर व्यवस्थाएं इस ज्यामिति की सेवा करती हैं: रेडियल ट्यूब कनेक्शन के साथ एक सतत गोलाकार हेडर, या लचीली ट्यूब लूप द्वारा परस्पर जुड़े चाप खंडों से बना एक खंडित हेडर।
निरंतर गोलाकार हेडर एक पीटीएफई रिंग है जो टैंक परिधि पर स्थित होती है, या तो टैंक फर्श पर (फर्श पर स्थापित ग्रिड के लिए) या टैंक रिम से निलंबित (लंबवत उन्मुख ग्रिड के लिए)। ट्यूब इसकी परिधि के चारों ओर हेडर से जुड़ती हैं और केंद्रीय उद्घाटन की ओर रेडियल रूप से अंदर की ओर बढ़ती हैं। ट्यूब की लंबाई हेडर पर रेडियल स्थिति के साथ बदलती रहती है, जिससे एक पैटर्न बनता है जो कुंडलाकार स्थान को भरता है।
बड़े टैंकों के लिए जहां एक एकल निरंतर हेडर बनाना और स्थापित करना मुश्किल होगा, एक खंडित डिज़ाइन एनलस को सेक्टरों में विभाजित करता है -आमतौर पर 4 या 6। प्रत्येक सेक्टर का अपना हेडर आर्क, ट्यूब बंडल और स्टीम/कंडेनसेट कनेक्शन होता है। टैंक मैनवे के माध्यम से रखरखाव की पहुंच को सरल बनाते हुए, सेक्टरों को स्वतंत्र रूप से स्थापित और हटाया जा सकता है।
| डिज़ाइन पैरामीटर | सतत वृत्ताकार शीर्षलेख | खंडित शीर्षलेख (4 सेक्टर) |
|---|---|---|
| शीर्षलेख आकार | पूर्ण रिंग (360 डिग्री) | 4 × 90 डिग्री चाप अनुभाग |
| हेडर व्यास | टैंक आईडी का 80-90% | वही (रिंग का चाप अनुभाग) |
| केंद्रीय उद्घाटन व्यास | एजिटेटर शाफ्ट व्यास + 200-300मिमी क्लीयरेंस | वही |
| ट्यूब ओरिएंटेशन | रेडियल (हेडर रिंग के लंबवत) | रेडियल |
| ट्यूब की लंबाई भिन्नता | प्रगतिशील (आंतरिक त्रिज्या पर छोटा, बाहरी पर लंबा) | प्रत्येक क्षेत्र में प्रगतिशील |
| अधिकतम हेडर टुकड़ा आयाम | टैंक व्यास (बड़े मैनवे की आवश्यकता है) | आर्क कॉर्ड की लंबाई (मानक मैनवे के माध्यम से फिट होती है) |
| इंस्टालेशन | एकल लिफ्ट या -टैंक असेंबली में | सेक्टर-द्वारा-सेक्टर; मैनवे के माध्यम से इंस्टाल करने योग्य |
| रखरखाव पहुंच | पूरा बंडल हटाने के लिए टैंक को खाली करना होगा | अलग-अलग सेक्टर को अलग करें और हटाएं |
आंदोलनकारी निकासी आवश्यकताएँ
हीट एक्सचेंजर ग्रिड में केंद्रीय उद्घाटन को आंदोलनकारी शाफ्ट और प्ररित करनेवाला के लिए पर्याप्त निकासी प्रदान करनी चाहिए। क्लीयरेंस तीन उद्देश्यों को पूरा करता है: सामान्य ऑपरेशन के दौरान घूर्णन शाफ्ट और स्थिर ट्यूबों के बीच संपर्क को रोकना, लोड के तहत शाफ्ट विक्षेपण की अनुमति देना (जो बड़े आंदोलनकारियों के लिए प्ररित करनेवाला पर 5-15 मिमी हो सकता है), और रखरखाव के दौरान प्ररित करनेवाला को हटाने के लिए पहुंच प्रदान करना।
छोटे आंदोलनकारियों (50 मिमी शाफ्ट व्यास तक) के लिए शाफ्ट सतह से न्यूनतम निकासी 150 मिमी रेडियल है और बड़े आंदोलनकारियों के लिए 250-300 मिमी है। क्लीयरेंस को शाफ्ट की सतह से उसके अधिकतम अपेक्षित विक्षेपण पर मापा जाता है, स्थिर केंद्र रेखा से नहीं।
एनलस की आंतरिक सीमा पर ट्यूब के सिरे एक पीटीएफई गाइड रिंग द्वारा समर्थित होते हैं जो उनकी दूरी बनाए रखता है और अलग-अलग ट्यूबों को शाफ्ट क्लीयरेंस क्षेत्र में विक्षेपित होने से रोकता है।
थर्मल प्रदर्शन अनुकूलन
कुंडलाकार ज्यामिति दीवार के पास, टैंक के बाहरी क्षेत्र में हीटिंग सतह को केंद्रित करती है। यह वास्तव में उत्तेजित टैंकों में गर्मी हस्तांतरण के लिए फायदेमंद है, क्योंकि प्ररित करनेवाला केंद्र में एक उच्च वेग क्षेत्र और दीवार के पास एक निचला वेग क्षेत्र बनाता है। गर्मी हस्तांतरण सतह को निचले वेग क्षेत्र में रखने से गर्म ट्यूबों के संपर्क में तरल पदार्थ का निवास समय अधिकतम हो जाता है, जिससे प्रभावी गर्मी हस्तांतरण गुणांक में सुधार होता है।
ऊष्मा प्रवाह वितरण को अनुकूलित करने के लिए ट्यूब घनत्व (ट्यूब प्रति इकाई क्षेत्र) को त्रिज्या के साथ भिन्न किया जा सकता है। बाहरी त्रिज्या पर उच्च ट्यूब घनत्व कम स्थानीय वेग की भरपाई करता है। आंतरिक त्रिज्या के पास कम घनत्व उच्च वेग प्ररित करनेवाला निर्वहन क्षेत्र में अति ताप को रोकता है।
सारांश
केंद्रीय आंदोलनकारियों के साथ बेलनाकार टैंकों के लिए कस्टम पीटीएफई हीट एक्सचेंजर हेडर गोलाकार या खंडित कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करते हैं जो शाफ्ट और टैंक दीवार के बीच कुंडलाकार स्थान के अनुरूप होते हैं। डिज़ाइन शाफ्ट रोटेशन, विक्षेपण और प्ररित करनेवाला रखरखाव के लिए पर्याप्त निकासी प्रदान करते हुए उपलब्ध मात्रा के भीतर गर्मी हस्तांतरण सतह को अधिकतम करता है। खंडित हेडर मानक मैनवे के माध्यम से स्थापना और रखरखाव को सक्षम करते हैं। परिवर्तनीय ट्यूब घनत्व उत्तेजित टैंक के वेग प्रोफाइल से मेल खाने के लिए गर्मी हस्तांतरण को अनुकूलित करता है।
कुंडलाकार पीटीएफई हीट एक्सचेंजर डिजाइन के लिए इंजीनियरिंग समर्थन टैंक व्यास और ऊंचाई, आंदोलनकारी शाफ्ट व्यास और प्ररित करनेवाला आयाम, हीटिंग ड्यूटी और उपलब्ध मैनवे आकार प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
